[A+] 항공기계공학개론 / 리커다인 활용

소개

"[A+] 항공기계공학개론 / 리커다인 활용"에 대한 내용입니다.

목차

I. 서론

II. RecurDyn에 대한 소개

III. RecurDyn에서의 구현과정

IV. 해석결과
1) 동역학적 수식을 이용한 풀이
2) RecurDyn의 해석 결과
3) 오차율

V. 결론

VI. 참고문헌

본문내용

Ⅰ. 서론

기계공학 학부 수업과정에서 공학적 이론수식을 이용한 해석을 통해 결론을 도출해왔다. 그러나 산업현장에서는 이론적 수식으로는 결과를 도출하기 어려운 복잡하고 기하학적인 형태를 주로 다룬다. 이론적 수식을 통해 해석을 할 경우 상당히 많은 시간이 걸릴 수도 있고, 심지어는 결과를 도출할 수 없을 수도 있다.
산업에서는 제품의 도면을 수작업으로 그려 시제품을 만들고 고전적인 물리적 해석을 수행하는 대신에 CAD(Computer Aided Design)을 통해 컴퓨터를 통해 실물 모델을 만든 후 CAE(Computer Aided Engineering)을 통해 초기 설계단계에서부터 설계의 제반 문제점을 컴퓨터상에서 가상으로 시뮬레이션을 수행한다. CAE는 제품의 설계 및 개발 분야에 물리적 방정식을 수치적으로 계산하여 컴퓨터를 이용한 모의실험을 함으로써 엔지니어링 업무에 도움을 주는 프로그램을 말한다.
현재 기계공학 분야 산업에서는 CAD/CAE를 사용할 수 있는 능력이 필수로 요구되고 있는 실정이다. 과거에는 적용 가능한 설계가 제한적이라 많이 사용되지 못했지만, 현재는 컴퓨터 성능의 급속한 발전으로 크게 사용량이 증가했다. 특히 항공산업, 조선산업, 자동차산업, 등 실제 실험 비용이 막대한 산업분야에서는 중요성이 더욱 크다고 할 수 있다. CAE를 잘 이용할 경우 실험량을 축소하여 개발 비용, 개발 기간을 단축, 설계 및 해석 데이터를 전산화할 수 있어 효율성을 크게 향상시켜줄 수 있다. 대부분의 경우, 컴퓨터의 사용 비용은 이에 상응하는 실험적 연구의 수행비용보다 훨씬 적게 들것이다. CAE를 이용하는 경우 최종 제품을 효율적으로 설계할 수 있게 되므로 제품의 성능도 상당 부분 높일 수 있다. 시행착오에 의한 설계는 많은 시간이 소요되며, 설계 변경의 요구가 있을 경우 신속한 대응이 따르지 못하는 등의 어려움이 있으며, 제품 원가를 상승시키는 원인이 된다. 정상적인 한계를 벗어난 시스템의 해석을 가능하게 하고 실제적으로 현상에 대해 상세한 결과를 얻을 수 있으며, 매우 적은 비용으로 제품의 성능을 최적화하여 제품의 상향 평준화 시대를 가져왔다.
CAE 소프트웨어 중 〈RecurDyn〉을 통해 학부 수업에서 배운 물리적 해석을 구현하게 된다면 물리적 해석을 통해 구하기 어려운, 예를 들어 시스템의 시간에 대한 거동을 전체적으로 확인하고 싶은 경우에 장점이 있을 것이라 생각된다. 따라서 Beer의 《DYNAMICS: Vector Mechanics For Engineers 12TH》 교재의 문제를 발췌하여 RecurDyn에서 해석을 수행하였다.

Ⅱ. RecurDyn에 대한 소개
RecurDyn은 ㈜FunctionBay에서 개발한 동역학 해석 프로그램으로 다물체 동역학(MBD: Multi-Body Dynamics)에 특화 되어있다.

참고자료

· ㈜펑션베이 홈페이지, “RecurDyn”, https://functionbay.com/ko, 2023. 07. 20
· Beer, 「Dynamics: Vector Mechanics For Engineers 12TH」, 강연준, 맥그로힐에듀케이션코리아 유한회사, 2020, p.406